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摘要：在城市化發展的不斷推動下，我國的機械設計領域呈現出良性的發展趨勢。這不僅僅體現在設計理念，以及制造工藝的創新發展上，更涵蓋著該領域的材料方面的優化與創新。為了解決該領域材料消耗大，耗能嚴重的問題，優化材料選擇已經成為該領域重點研發的主要課題。鑒于此，位置針對機械設計領域中材料選擇與優化展開了具體分析。
關鍵詞：機械設計；材料選用；應用要點
先進機械設備制造的前提，便是擁有良好的設計，從而確保機械的結構，功能與實際的操作運行標準相吻合。在設計階段，材料選擇作為關鍵性的一環，對于機械設計的合理性，以及后期機械制造的安全性，都具有十分重要的意義。
1機械設計中材料選擇的重要意義
隨著現代化社會形態發展趨勢，機械領域在收獲顯著性發展機遇的同時，也面臨著眾多的挑戰。在機械市場大環境下，多種機械企業應運而生，再加之生產規模逐漸擴大，導致材料市場資源緊缺。這對于機械制造企業的深入發展是極為不利的，惡性的材料市場競爭環境，是導致先進機械生產，制造嚴重滯后的主要原因。面對因材料緊缺誘發的機械領域發展問題，務必要加強材料選擇與優化，從根本上打破機械制造發展困境。同時，材料優化選擇與使用，是實現我國生產作業設備智能化，現代化發展的重要保障，更是提升我國于國際競爭中的綜合實力的主要原動力。
2機械設計中材料選擇與應用
2.1使用型材料
不同的機械，對于材料各項規格存在著的要求具有較大不同。部分零件側重于材料硬度指標關注，部分零件則僅是出于美觀的角度考慮所選用的材料[1]。因此，設計者在選用具體材料之前，首先要做的便是就機械設備制造的具體要求進行細致化掌握。將機械各個零件制造工藝要求加以詳盡分析，并根據其不同的使用功能合理選擇所投入的材料類型。只有這樣，才能確保所選擇的材料，與機械制造的實際要求相符合。
2.2碳素鋼、合金鋼材料
碳素鋼，是目前機械設計領域中比較常見的一種制造材料，因為性價比較高，受到了機械企業的爭相推崇。但是，該材料存在的主要問題，便是在韌性，以及強度指標的呈現上不是十分理想，這大大限制了機械零件的規格擴充。而在碳素鋼材料的基礎上，適當加入一定配比的合金元素，構建出一種新型的機械材料。這一新型材料的推出，有效規避了傳統碳素鋼硬性，韌性差的問題，顯著提高了機械材料質量。同時，這種新型的合金材料還具有更加優勢的地方，那便是淬透性，以及耐磨性指標更加優越。這對于提升機械設備功能效率，延長使用周期具有重大意義。
2.3無毒、無害性材料
機械設計領域中，所采用的材料具有一定的傷害性。比如Cr+6、Ni、As等均是對人體傷害極強的化學類機械材料[2]。同時，以上材料所造成的傷害不僅僅體現在人類身上，對于自然環境的破壞力也是極強的。因此，設計者在機械設計環節，要慎重選用上述材料，以確保機械制造能夠在安全，穩定，無污染的環境下進行。
2.4載荷性材料
荷載性指標，是衡量機械材料功能與質量的重要指標[3]。簡單來說，材料的荷載性能，是決定機械設備能否正常運行的關鍵。如若所選用的材料在荷載性指標上未能達到具體工藝要求，那么將造成材料在投入機械制造實際生產環節中，出現斷裂問題?；蛘咭詽摬匦怨收巷L險的形式，存在于機械設備當中。這不僅給機械設備的安全使用造成較大危險，更嚴重縮短了機械設備的使用周期與壽命。因此，設計者在進行材料選用環節，需要根據機械設備的實際生產要求，預判載荷性能的具體指標值，并留出一定的空余性能值。以防止因載荷性能不足，而增加機械設備生產和運行風險。
2.5低耗能材料
材料自身的性質也是決定機械設計成功的關鍵所在。設計者需要圍繞環保角度展開機械材料的合理選用，以便推動機械領域的可持續發展進程。環保思想，不僅要滲透于機械設計環節，更要在機械加工、制造、生產、運行等各個環節均要有所滲透。就目前而言，金屬材料是目前最為常見的機械制造材料類型，市場采購量極為豐富。然而，在就該材料進行實際生產過程中，需要進行一定的熱處理。這一環節，將給環境造成很大的迫害，甚至大大增加了機械制造能源消耗量。因此，設計者可以改用一些冷處理材料，從根本上解決材料耗能較高，污染強度大的問題。同時，在材料的選用上還需遵循一點原則，那便是可回收性原則。設計者根據機械領域綠色發展要求，選擇回收工作可執行性較強的材料，用以構建機械設備各個零部件。并且注重各項材料的分類，與分配，避免因不同回收指標的材料混合到一起。從根本上優化材料回收流程，提高機械材料回收質量。
3結束語
綜上，社會發展速度逐漸加快，我國的機械制造領域發展獲得小有成就。在新時期發展背景下，優化設計材料，實現機械制造領域的可持續發展，已然成為機械設計環節的重點創新事宜。文章著重就材料選擇在機械設計中呈現的重要意義，以及材料選用的主要路徑展開分析。從而在高品質的材料支持下，完成具有強大功能的機械設備生產制造，推動我國城鎮化建設實現又好，又快發展。
參考文獻：
[1]趙旭.機械制造技術的現狀及發展趨勢[J].南方農機,2016,47(6):90-91.
[2]柳景亮.現代機械設計理論與方法最新進展[J].河北農機,2017(7):53-54.
[3]車明浪,史兆偉.機械設計中材料的選擇和應用[J].現代制造技術與裝備,2015(6):104+107.
作者:王子銘 梅貝貝 單位:洛陽名特智能設備股份有限公司
